Em 2011, duas equipes de astrônomos descobriram o maior reservatório de água e mais distante já detectado no universo. A água, o equivalente a 140 trilhões de vezes toda a água do oceano do mundo, envolve um enorme buraco de alimentação negro, chamado de quasar, mais de 12 bilhões de anos-luz de distância. "Essa coisa está à beira da idade das trevas", antes das primeiras estrelas do universo nasceu, disse Chris Carilli, astrônomo Nacional da NSF Radio Astronomy Observatory (NRAO).
O quasar, APM 08279 5255, foi descoberto em 1998. Observações com telescópios ópticos e infravermelhos revelou que o quasar, uma galáxia jovem, com um buraco negro voraz no centro (imagem acima), estava se formando novas estrelas rapidamente em uma estrela. A uma distância de mais de 12 bilhões de anos-luz, o quasar é visto como era mais de 12 bilhões de anos atrás, apenas um bilhão ou mais anos após o Big Bang.
"O ambiente em torno deste quasar é único na medida em que está produzindo essa enorme massa de água", disse Matt Bradford, um cientista da NASA Jet Propulsion Laboratory , em Pasadena, Califórnia "É mais uma demonstração de que a água é difundida por todo o universo, mesmo em os primeiros tempos ". Bradford leva uma das equipes que fizeram a descoberta.
Um quasar é alimentado por um enorme buraco negro que consome de forma constante um disco ao redor de gás e poeira. Como ele come, o quasar expele grandes quantidades de energia. Ambos os grupos de astrônomos estudaram o quasar particular, APM 08279 5255, que abriga um buraco negro 20 bilião de vezes mais massiva que o Sol e produz energia tanto quanto mil trilhões de sóis.
Astrônomos esperado vapor de água para estar presente mesmo no universo, no início distante, mas não tinha detectado esta longe antes. Há vapor de água na Via Láctea , embora a quantidade total é 4.000 vezes menor do que no quasar, porque a maioria da água da Via Láctea está congelado no gelo.
O vapor de água é um gás traço importante que revela a natureza do quasar. Neste quasar em particular, o vapor de água é distribuída ao redor do buraco negro em uma região gasosa que abrange centenas de anos-luz de tamanho (um ano-luz é de cerca de seis trilhões de quilômetros). Sua presença indica que o quasar está banhando o gás em raios-X e radiação infravermelha, e que o gás é extremamente quente e denso em termos astronômicos. Embora o gás está em um frio menos 63 graus Fahrenheit (menos 53 graus Celsius) e está a 300 trilhões de vezes menos densa que a atmosfera da Terra, ainda é cinco vezes mais quente e 10 a 100 vezes mais densa do que o que é típico em galáxias como a Via Láctea.
Medidas do vapor de água e de outras moléculas, como o monóxido de carbono, sugerem que há gás suficiente para alimentar o buraco negro até que ele cresce para cerca de seis vezes o seu tamanho. Se isso vai acontecer não é clara, os astrônomos dizem que, já que parte do gás pode acabar condensando-se em estrelas, ou pode ser expulso do quasar.
Equipe de Bradford fez suas observações a partir de 2008, usando um instrumento chamado "Z-Spec" no California Institute of Technology Observatory Submillimeter, um telescópio de 33 pés (10 metros), perto do cume do Mauna Kea, no Havaí. Siga-up observações foram feitas com a matriz combinada de Investigação em Astronomia de ondas milimétricas (CARMA), uma variedade de pratos de rádio nas montanhas de Inyo do Sul da Califórnia.
O segundo grupo, liderado por Dariusz Lis, associado sênior de pesquisa em física no Caltech e vice-diretor do Observatório Caltech Submillimeter , usou o Plateau de Bure Interferometer nos Alpes franceses para encontrar água. Em 2010, a equipe do Lis por acaso detectada água na APM 8279 5255, observando-se uma assinatura espectral. Equipe de Bradford foi capaz de obter mais informações sobre a água, incluindo a sua enorme massa, porque eles detectaram várias assinaturas espectrais da água.
A imagem no topo da página é a concepção do artista NRAO Geraint Lewis da APM 08279 5255 sistema, com o quasar brilhante à direita, o grande, enorme nuvem de gás à esquerda.
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